Модификации белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии глицерола
Изучены модификации мембрано-цитоскелетного комплекса эритроцитов, экспонированных в растворе глицерола и криоконсервированных под его защитой, в средах различной ионной силы. Установлено, что глицерол оказывает слабое влияние на структуру мембрано-цитоскелетного комплекса эритроцитов, а различия в...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Проблемы криобиологии и криомедицины |
|---|---|
| Дата: | 2008 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69018 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Модификации белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии глицерола / О.А. Кофанова, Н.Г. Землянских // Проблемы криобиологии. — 2008. — Т. 18, № 3. — С. 282-284. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859674415702212608 |
|---|---|
| author | Кофанова, О.А. Землянских, Н.Г. |
| author_facet | Кофанова, О.А. Землянских, Н.Г. |
| citation_txt | Модификации белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии глицерола / О.А. Кофанова, Н.Г. Землянских // Проблемы криобиологии. — 2008. — Т. 18, № 3. — С. 282-284. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы криобиологии и криомедицины |
| description | Изучены модификации мембрано-цитоскелетного комплекса эритроцитов, экспонированных в растворе глицерола и криоконсервированных под его защитой, в средах различной ионной силы. Установлено, что глицерол оказывает слабое влияние на структуру мембрано-цитоскелетного комплекса эритроцитов, а различия в белковом спектре размороженных деглицеринизированных эритроцитов и нативных клеток также незначительны.
Вивчені модифікації мембрано-цитоскелетного комплексу еритроцитів, експонованих в розчині гліцеролу та кріоконсервованих під його захистом, у середовищах різної іонної сили. Встановлено, що гліцерол має слабкий вплив на структуру мембрано-цитоскелетного комплексу еритроцитів, а відмінності у білковому спектрі розморожених дегліцерині- зованих еритроцитів і нативних клітин також незначні.
The purpose of the work was the investigation of membrane-cytoskeleton complex modification in erythrocytes exposed in glycerol solution and cryopreserved under its protection in media with different ionic strength. It was shown that glycerol influenced weakly to erythrocyte membrane-cytoskeleton complex structure and the differences in protein spectra of thawed deglycerolized erythrocytes and native ones were not pronounced also.
|
| first_indexed | 2025-11-30T15:11:13Z |
| format | Article |
| fulltext |
282 PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 18, 2008, №3
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 18, 2008, №3
УДК 57.043:612.111:547.42
О.А. КОФАНОВА, Н.Г. ЗЕМЛЯНСКИХ*
Модификации белков мембрано-цитоскелетного комплекса
при криоконсервировании эритроцитов человека
в присутствии глицерола
UDC 57.043:612.111:547.42
O.A. KOFANOVA, N.G. ZEMLYANSKIKH*
Modifications of Membrane-Cytoskeleton Proteins on the Human
Erythrocyte Cryopreservarion in the Glycerol Presence
Изучены модификации мембрано-цитоскелетного комплекса эритроцитов, экспонированных в растворе глицерола и криокон-
сервированных под его защитой, в средах различной ионной силы. Установлено, что глицерол оказывает слабое влияние на
структуру мембрано-цитоскелетного комплекса эритроцитов, а различия в белковом спектре размороженных деглицерини-
зированных эритроцитов и нативных клеток также незначительны.
Ключевые слова: эритроцит, цитоскелет, мембрана, глицерол, криоконсервирование.
Вивчені модифікації мембрано-цитоскелетного комплексу еритроцитів, експонованих в розчині гліцеролу та
кріоконсервованих під його захистом, у середовищах різної іонної сили. Встановлено, що гліцерол має слабкий вплив на
структуру мембрано-цитоскелетного комплексу еритроцитів, а відмінності у білковому спектрі розморожених дегліцерині-
зованих еритроцитів і нативних клітин також незначні.
Ключові слова: еритроцит, цитоскелет, мембрана, гліцерол, кріоконсервування.
The purpose of the work was the investigation of membrane-cytoskeleton complex modification in erythrocytes exposed in
glycerol solution and cryopreserved under its protection in media with different ionic strength. It was shown that glycerol influenced
weakly to erythrocyte membrane-cytoskeleton complex structure and the differences in protein spectra of thawed deglycerolized
erythrocytes and native ones were not pronounced also.
Key-words: erythrocyte, membrane, cytoskeleton, glycerol, cryopreservation.
Криоконсервирование эритроцитов человека под
защитой глицерола широко используется в прак-
тике криобанков [6]. Изучение изменений белок-
белковых взаимодействий (ББВ) в мембрано-цито-
скелетном комплексе (МЦК), индуцированных
глицеролом и низкими температурами, дает воз-
можность более детально исследовать механизмы
стабилизации клеток при действии стрессовых
факторов на примере наиболее успешного метода
криоконсервирования. Модификация структурного
состояния может сопровождаться изменением
сродства взаимодействия между отдельными
белками, при этом повышение аффинности в одних
комплексах и ослабление белковых контактов
между другими макромолекулами, очевидно,
происходят независимо друг от друга. Результатом
такой модификации может быть особое состояние
структуры МЦК, повышающее устойчивость кле-
ток к действию стрессовых факторов при криокон-
сервировании.
Цель работы – изучение модификации белково-
го состава МЦК эритроцитов, экспонированных в
растворе глицерола и криоконсервированных под
его защитой, в средах различной ионной силы и варьи-
рующим содержанием двухвалентных катионов.
Материалы и методы
Объектом исследования служили эритроциты
доноров, которые отмывали в 3-4 этапа раствором
150 мМ NaCl, 10 мМ Трис-HCІ, рН 7,4. Для
замораживания использовали состав криоконсер-
ванта, включающего 30% глицерола, 4% манни-
тола, 0,7% NaCl, 10 мМ Трис-НCl, рН 7,4. Образцы
замораживали до –196°С быстрым погружением
контейнеров в жидкий азот, оттаивали при 42–44°С
в водяной бане. Для отмывки клеток от глицерола
применяли растворы с понижающейся концен-
трацией NaCl [5]. Для получения теней аликвоты
эритроцитов лизировали в 20 объемах сред В, С,
D содержащих 135, 250 и 500 мМ КСl соответст-
венно. Каждая среда была дополнена добавками
двух типов: 1– 10–5 M CaСl2, 10–3 M MgCl2; 2 – 2 мМ
ЭДТА. Для приготовления растворов использовали
деионизированную воду и 0,02% сапонина. На этапе
* Автор, которому необходимо направлять корреспонденцию:
ул. Переяславская, 23, г. Харьков, Украина 61015; тел.:+38
(057) 373-31-26, факс: +38 (057) 373-30-84, электронная почта:
cryo@online.kharkov.ua
Институт проблем криобиологии и криомедицины
НАН Украины, г. Харьков
Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the Na-
tional Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine
* To whom correspondence should be addressed: 23,
Pereyaslavskaya str., Kharkov, Ukraine 61015; tel.:+380 57 373
3126, fax: +380 57 373 3084, e-mail: cryo@online.kharkov.ua
283 PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 18, 2008, №3
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 18, 2008, №3
лизиса (30 мин при 0–4°С) все растворы содержали
ингибитор протеаз PMSF (1 мг/мл) и дитиотреитол
(10 мМ). Тени эритроцитов трижды отмывали двад-
цатикратными объемами соответствующих раст-
воров. Аликвоты теней солюбилизировали в sample
буфере [2]. Электрофорез белков теней эритроци-
тов проводили в вертикальных пластинах SDS-
ПААГ в системе Laemmly [2]. Для денситометри-
рования и анализа гелей применяли программное
обеспечение GEL (Великобритания), статистического
анализа — программный пакет Statgraphics for
Win 2.0. Для оценки достоверности различий в вы-
борках использовали параметр „критерий знаков”.
Результаты и обсуждение
Установлено, что состав белков теней эрит-
роцитов, экспонированных в глицеролсодержащем
растворе, не отличается от белкового спектра
нативных контрольных клеток в растворах с фи-
зиологической и умеренно высокой ионной силой
(135, 250 мМ). При этом включение в экстраги-
рующие среды двухвалентных катионов или их
полное хелатирование в присутствии ЭДТА не
оказывало видимого эффекта на идентификацию
различий в составе белков МЦК двух сравнивае-
мых групп. Очевидно насыщение клеток глицеро-
лом значительно не влияет на характер взаимо-
действия между различными белковыми компонен-
тами МЦК. Однако полученные результаты не
позволяют однозначно утверждать, что глицерол
не вызывает изменений в конформации белков
МЦК. Очевидно, глицерол оказывает слабое моди-
фицирующее влияние на структуру МЦК без “пато-
логических” отклонений.
При повышении ионной силы раствора до
500 мМ KCl установлено, что эритроциты, инку-
бированные в глицеролсодержащей среде, отли-
чаются от нативных клеток повышением относи-
тельного содержания спектрина и белка полосы 3
в присутствии ЭДТА.
Таким образом, перестройки белок-белковых
взаимодействий (ББВ) МЦК эритроцитов под
влиянием глицерола слабо выражены в растворах
с высокой ионной силой и практически не зависят
от содержания двухвалентных катионов. Незначи-
тельные изменения в реагировании белков МЦК
эритроцитов, инкубированных с глицеролом, по
сравнению с нативными клетками, на физико-
химические параметры окружающего раствора
выявляются только при увеличении концентрации
соли до 500 мМ KCl и хелатировании двухвалент-
ных катионов 2 мМ ЭДТА.
Действие низких температур на клеточные сус-
пензии сопряжено с модификацией физико-хими-
ческих параметров среды [4]. Белковый состав
МЦК в эритроцитах, криоконсервированных под
защитой глицерола, непосредственно после их
размораживания, т.е. без отмывания от криопро-
тектора, в зоне физиологических значений ионной
силы или при умеренном превышении нормы
данного показателя характеризуется увеличением
относительного содержания белков полос 4.1 и 4.2.
Кроме того, в данных условиях отмечено повыше-
ние относительного содержания белка полосы 3
по сравнению с контрольными нативными клетка-
ми. Можно предположить, что после заморажива-
ния-отогрева клеток такие изменения белков,
участвующих в формировании вертикальных
контактов цитоскелета с компонентами плазмати-
ческой мембраны за счет взаимодействия с белком
полосы 3 или в составе надмолекулярных комплек-
сов с участием гликофоринов [1], связаны с форми-
рованием особого состояния структуры, позво-
ляющей контролировать свойства мембраны и
компенсировать возможные негативные измене-
ния в других зонах МЦК.
Важно отметить, что на данном этапе размо-
роженная суспензия клеток содержит как стабиль-
ные эритроциты, так и дестабилизированные клет-
ки, которые подвергаются лизису на последующих
этапах серийных отмывок в процессе удаления гли-
церола. Поэтому выявленные в средах высокой
ионной силы изменения белкового состава МЦК
могут отражать модификации ББВ в обеих суб-
популяциях эритроцитов, отличающихся структур-
ной устойчивостью.
При физиологических значениях ионной силы в
отмытых от криопротектора криоконсервиро-
ванных эритроцитах в присутствии двухвалентных
катионов отмечается повышение относительного
содержания анкирина и белка полосы 4.1, а в раст-
воре с высокой концентрацией соли (500 мМ KCl)
регистрируется некоторое снижение анкирина.
Несмотря на то, что отдельные белки в МЦК
деглицеринизированных эритроцитов и нативных
клеток имеют некоторые отличия, функциональ-
ные характеристики криоконсервированных эрит-
роцитов после деглицеринизации, как свидетель-
ствуют результаты их клинического применения
при трансфузии пациентам, вполне удовлетвори-
тельные. Некоторые отклонения в структурно-
функциональном состоянии МЦК, по-видимому, не
являются серьезными структурными нарушения-
ми, поскольку клетки вполне стабильны [3] и могут
адекватно поддерживать деформируемость, филь-
труемость и механическую стабильность.
Выводы
1. Глицеролсодержащая среда оказывает сла-
бое влияние на структуру МЦК эритроцитов
2. Изменения состава белков в МЦК криокон-
сервированных эритроцитов после деглицери-
284 PROBLEMS
OF CRYOBIOLOGY
Vol. 18, 2008, №3
ПРОБЛЕМЫ
КРИОБИОЛОГИИ
Т. 18, 2008, №3
Литература
Bruce L.J., Beckmann R., Ribeiro M.L. et al. A band 3-based
macrocomplex of integral and peripheral proteins in the RBC
membrane // Blood.– 2003.– Vol. 101, N10.– P. 4180–4188.
Fairbanks G., Steek T.L., Wallach D.F.H. Electrolitic analysis
of the major polypeptides of human erythrocyte membrane //
Biochem.– 1971.– Vol.10.– P. 2606–2617.
1.
2.
Lelkens C.C., Noorman F., Koning J.G. et al. Stability after
thawing of RBCs frozen with the high- and low-glycerol
method // Transfusion.– 2003.– Vol.43.– P. 157–164.
Meryman H.T., Williams R.J., Dougas M. Freezing injury
from “solution effects” and its prevention by natural or artificial
cryoprotection // Cryobiology.– 1977.– Vol.14.– P. 287–302.
Rowe A.W., Eyster E., Kellner A. Liquid nitrogen preservation
of red blood cells for transfusion: A low glycerol-rapid freeze
procedure // Cryobiology.– 1968.– Vol. 5.– P. 119–128.
Valeri C.R., Ragno G., Pivacek L.E. et al. An experiment
with glycerol-frozen red blood cells stored at –80 degrees C
for up to 37 years // Vox. Sang.– 2000.– Vol. 79.– P. 168–
174.
Поступила 1.07.2008
3.
4.
5.
6.
низации, по-видимому, не оказывают существен-
ного влияния на структурную стабильность клеток.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-69018 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7673 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-30T15:11:13Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Кофанова, О.А. Землянских, Н.Г. 2014-10-04T06:15:35Z 2014-10-04T06:15:35Z 2008 Модификации белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии глицерола / О.А. Кофанова, Н.Г. Землянских // Проблемы криобиологии. — 2008. — Т. 18, № 3. — С. 282-284. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69018 57.043:612.111:547.42 Изучены модификации мембрано-цитоскелетного комплекса эритроцитов, экспонированных в растворе глицерола и криоконсервированных под его защитой, в средах различной ионной силы. Установлено, что глицерол оказывает слабое влияние на структуру мембрано-цитоскелетного комплекса эритроцитов, а различия в белковом спектре размороженных деглицеринизированных эритроцитов и нативных клеток также незначительны. Вивчені модифікації мембрано-цитоскелетного комплексу еритроцитів, експонованих в розчині гліцеролу та кріоконсервованих під його захистом, у середовищах різної іонної сили. Встановлено, що гліцерол має слабкий вплив на структуру мембрано-цитоскелетного комплексу еритроцитів, а відмінності у білковому спектрі розморожених дегліцерині- зованих еритроцитів і нативних клітин також незначні. The purpose of the work was the investigation of membrane-cytoskeleton complex modification in erythrocytes exposed in glycerol solution and cryopreserved under its protection in media with different ionic strength. It was shown that glycerol influenced weakly to erythrocyte membrane-cytoskeleton complex structure and the differences in protein spectra of thawed deglycerolized erythrocytes and native ones were not pronounced also. ru Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України Проблемы криобиологии и криомедицины Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов» Модификации белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии глицерола Modifications of Membrane-Cytoskeleton Proteins on the Human Erythrocyte Cryopreservation in the Glycerol Presence Article published earlier |
| spellingShingle | Модификации белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии глицерола Кофанова, О.А. Землянских, Н.Г. Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов» |
| title | Модификации белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии глицерола |
| title_alt | Modifications of Membrane-Cytoskeleton Proteins on the Human Erythrocyte Cryopreservation in the Glycerol Presence |
| title_full | Модификации белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии глицерола |
| title_fullStr | Модификации белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии глицерола |
| title_full_unstemmed | Модификации белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии глицерола |
| title_short | Модификации белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии глицерола |
| title_sort | модификации белков мембрано-цитоскелетного комплекса при криоконсервировании эритроцитов человека в присутствии глицерола |
| topic | Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов» |
| topic_facet | Секция «Низкотемпературное консервирование биологических объектов» |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69018 |
| work_keys_str_mv | AT kofanovaoa modifikaciibelkovmembranocitoskeletnogokompleksaprikriokonservirovaniiéritrocitovčelovekavprisutstviiglicerola AT zemlânskihng modifikaciibelkovmembranocitoskeletnogokompleksaprikriokonservirovaniiéritrocitovčelovekavprisutstviiglicerola AT kofanovaoa modificationsofmembranecytoskeletonproteinsonthehumanerythrocytecryopreservationintheglycerolpresence AT zemlânskihng modificationsofmembranecytoskeletonproteinsonthehumanerythrocytecryopreservationintheglycerolpresence |